אלברט אברהם מייקלסון: האיש שמצא את האין
בשנת 1887, בקליבלנד, בנו מייקלסון ואדוארד מורלי מכשיר הרגיש דיו כדי לגלות את תנועת כדור הארץ דרך האתר המאיר – התווך הבלתי נראה שהפיזיקה של המאה התשע-עשרה הניחה כי אור נע בתוכו. הם לא מצאו כל תנועה שהיא. תוצאת האפס היא בין המשמעותיות ביותר בתולדות המדע, ומחברה בילה את יתרת חייו בעשיית מה שתמיד עשה: מדידת דברים בדייקנות רבה יותר מכל אדם אחר לפניו.
משטרזלנו לווירג'יניה סיטי
הוא נולד ב-19 בדצמבר 1852 בסטרזלנו (Strelno), שהייתה אז בפרוסיה וכיום שטרזלנו בפולין, למשפחה פולנית-יהודית שהיגרה לארצות הברית בהיותו ילד קטן. אביו ניהל חנות, והנער גדל בעיירות הכריה המחוספסות של המערב האמריקאי – מרפיז קמפ בקליפורניה, וירג'יניה סיטי בנבדה. לצורך לימודיו התיכוניים גר בסן פרנסיסקו עם דונתו, הנרייט לוי, וסיים שם בית ספר ציבורי בשנת 1869. אחותו מרים הייתה לסופרת. המשפחה הייתה חילונית; מייקלסון נותר אגנוסטיקן כל חייו.
מינוי מאת הנשיא גרנט
בשנת 1869 קיבל מינוי מיוחד לאקדמיה הימית של ארצות הברית מאת הנשיא יוליסס ס. גרנט. במשך ארבע שנים כצוער הצטיין באופטיקה, בחום, בקלימטולוגיה ובשרטוט טכני, והתאזר כקצין ים (ensign) בשנת 1873. שנתיים של שירות ימי באיים האנטיליים באו לאחר מכן, ואז חזרה לאנאפוליס בשנת 1875 כדי ללמד פיזיקה וכימיה.
שם, בשנת 1877, הפכה הדגמה כיתתית לקריירה. לבקשת להראות לתלמידים כיצד ניתן למדוד את מהירות האור, שיפר מייקלסון את המערכת באגרסיביות כה רבה עד שבשנת 1879 פרסם נתון רשמי: 299,910 קילומטרים בשנייה, פלוס או מינוס 50. באותה שנה הוצב במשרד האלמנך הימי בוושינגטון לעבודה עם סיימון ניוקומב, ואז נסע לאירופה – ברלין, היידלברג, קולז' דה פראנס, האקול פוליטקניק – בטרם התפטר מתפקידו הרשמי.
מרדף אחר האור
מהירות האור הפכה לעמוד השדרה של חייו. ערכו משנת 1883 היה 299,853 ± 60 ק"מ/שנ'. בין השנים 1920 ו-1926 הפעיל קרן בין מצפה הכוכבים מאונט ווילסון להר לוקאאוט, במרחק עשרים ושניים מייל, והגיע ל-299,796 ± 4 – דיוק שהיה בלתי נתפס בעיני עצמו הצעיר, אם כי רעידת האדמה בסנטה ברברה ב-1925 עשויה הייתה להזיז את הבסיס מתחתיו. מסעו האחרון, שהחל ב-1929, העביר את האור דרך צינור מרוקן מאוויר סמוך לסנטה אנה. הוא מת כאשר רק 36 מתוך סדרה מתוכננת של 233 מדידות הושלמו; התוצאה, 299,774 ± 11 ק"מ/שנ', פורסמה בשנת 1935, ארבע שנים לאחר מותו. במשך חמישים שנה חתך את אי-הוודאות בקבוע היסודי של היקום מחמישים קילומטרים בשנייה לאחד-עשר.
המכשיר שהפוך זאת לאפשרי היה פרי עטו שלו. בשנת 1881 בנה את האינטרפרומטר, המפצל קרן אור לשניים, שולח את המחצית לאורך נתיבים ניצבים, ומאחד אותם מחדש כך ששולי ההתאבכות חושפים הבדלים באורכי הנתיב הקטנים בהרבה מאורך גל.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →תוצאת האפס המפורסמת ביותר במדע
לאחר שמונה לבית הספר קייס למדע שימושי בקליבלנד בשנת 1883, הוא שכלל את האינטרפרומטר ובשנת 1887 איחד כוחות עם אדוארד מורלי מאוניברסיטת וסטרן ריזרב השכנה. ההיגיון היה פשוט: אם כדור הארץ חורש דרך אתר נייח, אור הנשלח לאורך כיוון התנועה אמור לקחת זמן רב באופן מדיד לחזור מאשר אור הנשלח לרוחבו. סיבוב המערכת אמור לגרום לשוליים לזוז.
הם לא זזו. הניסוי כונה ההדגמה הקנונית לכך שאין בנמצא אתר שניתן לגלותו. הנדריק לורנץ הגיב על כך בגיבוש משוואות ההתכווצות שיהפכו לחלק מהמתמטיקה של תורת היחסות הפרטית. האם הדבר הניע את איינשטיין באופן ישיר ברור פחות ממה שהאגדה טוענת; איינשטיין עצמו אמר, "לא הייתי מודע לכך שזה השפיע עליי ישירות... אני מניח שפשוט קיבלתי כמובן מאליו שזה נכון". מייקלסון, מצדו, יצא למדוד את האתר, לא לבטלו, ומעולם לא התחבר לחלוטין לעולם היחסי שעוזר ניסוייו לבשר.
שיקגו, והפרס נובל האמריקאי הראשון
הוא עבר לאוניברסיטת קלארק בווסטר בשנת 1890 ובשנת 1892 לאוניברסיטת שיקגו החדשה, שבה היה פרופסור מייסד וראש המחלקה הראשון לפיזיקה עד פרישתו ב-1929. הוא כיהן כנשיא האגודה הפיזיקלית האמריקאית בשנת 1900, של האגודה האמריקאית לקידום המדע בשנים 1910–1911, ושל האקדמיה הלאומית למדעים משנת 1923 עד 1927. הוא שב ושירת בצי במהלך מלחמת העולם הראשונה ועיצב מד טווח; הוא גם בנה את הספקטרוסקופ האשלוני, מכשיר ברזולוציה גבוהה לפיצול קווים ספקטרליים.
בשנת 1907 היה לאמריקאי הראשון שזכה בפרס נובל באחד מתחומי המדע. המדליות נערמו סביבו: רמפורד (1888), מטאוצ'י (1903), קופלי (1907), אליוט קרסון (1912), הנרי דרייפר (1916), מדליית אלברט של החברה המלכותית (1920), פרס ז'ול ינסן (1922), מדליית הזהב של החברה המלכותית לאסטרונומיקה ומדליית פרנקלין (שתיהן ב-1923).
מדידת כוכב
בשנת 1920, יחד עם פרנסיס ג. פיז במאונט ווילסון, עשה דבר שאיש לא עשה: מדד את קוטרו של כוכב שאינו השמש. באמצעות סידור פריסקופי שהזין אור משתי תת-אישוניות במרחק של עד עשרים רגל לתוך האישון הראשי של טלסקופ הוקר בן ה-100 אינץ', הם הפרידו את הענק האדום בטלגיוז. כל מערך אינטרפרומטרי גדול הפועל כיום – ה-VLTI בצ'ילה, CHARA במאונט ווילסון, ה-NPOI של הצי – משתלשל מאותו סידור.
מדוע אלברט נקרא גאון
האיכות הנדונה אינה תובנה תאורטית; מייקלסון לא הציע חוקים ולא כתב משוואות הנושאות את שמו. זוהי דמיון מכשירתי – היכולת לראות שאלה שאחרים התייחסו אליה כבלתי ניתנת לפתרון הייתה למעשה בעיה של בניית סרגל טוב יותר, ואז לבנות אותו. האינטרפרומטר היה רעיון חדש לחלוטין כיצד להשוות בין שני גדלים, והוא הפך שאלה קוסמטית מופשטת לשוליים שאדם יכול לספור בעין. אותה יכולת הניבה את הספקטרוסקופ האשלוני, את מד הטווח הימי ואת האינטרפרומטר הכוכבי, והיא המשיכה לצמצם את מרווחי השגיאה על מהירות האור במשך חצי מאה.
ועדת הפרס נובל כיבדה בדיוק את זאת: המכשירים בראשונה, התוצאות בשנייה. הוא היה המדען האמריקאי הראשון שעמיתיו האירופאים התייחסו אליו כאל שווה ערך, והנשיאויות של שלושה גופים לאומיים מעידות שגם עמיתיו חשבו כך.
מקרה הנגד ההוגן הוא שמייקלסון לא הבין את המשמעות של תוצאתו המפורסמת ביותר. הוא צד את האתר והתאכזב לא למצוא אותו; לורנץ ואיינשטיין סיפקו את המשמעות. לדבריו שלו, הוא הונע פחות על ידי שאלות גדולות מאשר על ידי הנאה – כשנשק למה חקר את אור, הוא השיב כביכול "מפני שזה כל כך מהנה". קרא לו הניסוין הגדול ביותר של עידנו ולא אחד מתאורטיקניו הדגולים, והרשומה מסתדרת ללא מאמץ.
מורשת
הוא מת בפסדינה ב-9 במאי 1931, בן שבעים ושמונה, כאשר ניסוי מהירות האור האחרון שלו אינו גמור. שמו מתנוסס על גבי מבנים באוניברסיטת שיקגו, קייס וסטרן ריזרב ובאקדמיה הימית, על מעבדת מייקלסון בתחנת הנשק הימית בצ'ינה לייק, ועל פרס מייקלסון-מורלי וסדרת הרצאות בקייס. האנדרטה הגדולה יותר היא נוהלית. האינטרפרומטר שבנה ב-1881 כדי לרדוף אחר תווך שהתברר כלא קיים הוא כיום ציוד סטנדרטי בכל מקום שבו פיזיקאים צריכים להשוות שני אורכים בדיוק בלתי אפשרי, והמערך שהאלתר במאונט ווילסון ב-1920 הוא אביו של כל טלסקופ המפריד כוכב כדיסק ולא כנקודה.